- Reacció química de la piròlisi
- Reacció de la fusta
- Reacció de l'petroli
- Reacció de biomassa
- Reacció d'alcans
- referències
La piròlisi consisteix en un procés de descomposició de tipus tèrmic on les substàncies -d'origen orgànic en la seva gran majoria- es sotmeten a temperatures elevades en un mitjà inert (sense presència d'oxigen). Quan es tracta la matèria orgànica per mitjà de piròlisi s'obtenen productes que es fan servir en l'àmbit industrial.
Un dels elements que pot obtenir és el coc, que és emprat com un tipus de combustible de característiques industrials. També es pot obtenir el biocarbó (conegut com biochar), que s'utilitza per modificar o millorar sòls.
La piròlisi converteix la matèria orgànica en les substàncies que la componen en estat gasós, una mena residual sòlida formada per carboni i cendra, i una substància líquida coneguda com biooli
Aquesta reacció origina altres compostos, com gasos no condensables o líquids que sí poden ser condensats, alhora que transforma la matèria irreversiblement.
Tot i que aquesta tècnica és molt important i té moltes aplicacions, pot generar elements perjudicials per a l'ambient i presentar un risc de toxicitat per als éssers vius.
Reacció química de la piròlisi
La reacció de piròlisi, com es va esmentar prèviament, involucra l'aplicació de temperatures molt elevades en una atmosfera sense oxigen, per induir canvis en les propietats físiques i químiques de les substàncies a través de la seva descomposició tèrmica.
En aquest sentit, aquest procés converteix la matèria d'origen orgànic en les substàncies que la componen en fase gasosa, una mena residual en fase sòlida formada per carboni i cendra, i una substància líquida de característiques olioses coneguda com biooli.
Aquesta reacció es fa servir per eliminar substàncies contaminants de la matèria orgànica, i compleix aquest propòsit a través de dos mitjans:
- La fragmentació de les molècules contaminants mitjançant una ruptura en els enllaços per formar espècies amb un pes molecular més petit (conegut com a destrucció).
- La separació d'aquests compostos perjudicials de la matèria sense destruir-los.
De manera que la tècnica de piròlisi és àmpliament utilitzada en el tractament de substàncies orgàniques que pateixen fractura o descomposició quan són exposats a la calor, com els hidrocarburs aromàtics de tipus policíclic.
A canvi, aquesta reacció resulta infructuosa si es vol utilitzar per eliminar espècies inorgàniques com els compostos metàl·lics; però, és possible emprar-la en processos que converteixin aquests metalls en inerts.
Reacció de la fusta
En el cas de la reacció de piròlisi en la fusta, aquest procés suposa l'aplicació de molt altes temperatures (aproximadament 1000 ° C) en un ambient mancat d'aire. Depenent dels productes que es vulguin obtenir, existeixen diversos processos que són regularment empleats.
Una de les tècniques és la carbonització, en la qual s'erigeixen columnes de fusta amb forma cònica i es revesteixen amb terra per escalfar-en forns de metall; això origina diferents productes, com carbó activat, fàrmacs, jocs pirotècnics, entre altres.
D'altra banda, la destil·lació de tipus destructiu origina àcid acètic, quitrà i altres substàncies a través de l'escalfament de la fusta de forma gradual, augmentant la temperatura gradualment en els recintes tancats que s'utilitzen per a aquest fi.
També s'empra la liqüefacció, que és un procediment comunament emprat en la producció d'un combustible en fase líquida conegut com a oli pirolític, el qual es produeix en tancs dissenyats amb aquest propòsit.
Reacció de l'petroli
Quan es parla de piròlisi de l'petroli es fa referència a l'procés de descomposició o fraccionament dels hidrocarburs d'alt pes molecular continguts en les mescles que componen aquesta substància.
De manera que, quan alguns productes derivats de l'petroli cru són sotmesos a determinades condicions de pressió i temperatura, les molècules de major pes continguts en aquests pateixen un procés de craking o "craqueig" que les fragmenta en hidrocarburs més lleugers (amb menor punt de ebullició i menor pes).
Aquest procediment, que utilitza majorment les fraccions més pesades de l'petroli, transforma grans quantitats d'hidrocarburs de tipus alifàtic en molècules aromàtiques i ajuda en la producció i millorament de combustibles com la gasolina, el dièsel, el combustible d'aviació, entre d'altres.
En aquest sentit, les molècules com alcans, alquens i altres espècies de baix pes molecular produïdes mitjançant aquesta reacció poden ser separades i purificades per tal d'obtenir matèria primera de gran rellevància per a altres procediments, com la síntesi de determinats compostos orgànics.
Reacció de biomassa
La reacció de piròlisi de biomassa (matèria orgànica dipositada provinent d'éssers vius) involucra el trencament d'enllaços químics en compostos d'alt pes molecular, com la hemicel·lulosa o cel·lulosa, que són considerats macromolècules.
Aquestes substàncies són fragmentades en espècies gasoses de mida més petita mitjançant reaccions complexes d'escissió, obertura d'anells i despolimerització, per a la transformació de la biomassa en matèria potencialment aprofitable en termes d'energia.
D'acord amb l'estat d'agregació en què es trobin en condicions ambientals normals, la piròlisi de biomassa pot originar tres tipus de substàncies: carbó, quitrà i gas; aquests poden derivar en valuosos productes com a biocombustible.
Reacció d'alcans
Com es va dir prèviament, la piròlisi consisteix en la descomposició de substàncies orgàniques per l'aplicació de calor i, en el cas dels alcans, s'utilitza un recinte tancat a altes temperatures de manera similar als tipus de piròlisi que s'han explicat.
No obstant això, com es tracta d'alquens de grans dimensions, s'obté la ruptura dels enllaços carboni-carboni -de manera azarosa- al llarg de la molècula i s'originen diferents espècies radicals.
De manera que, quan es fragmenta la cadena alquílica d'aquests compostos, es produeixen alcans més petits, alguns alquens (principalment etilè) i altres espècies de menor grandària com radicals alquil, a més d'hidrogen en quantitats menys importants.
referències
- Wikipedia. (Sf). Pyrolysis. Obtingut de en.wikipedia.org
- Britannica, I. (sf). Pyrolysis. Recuperat de britannica.com
- Wang, S., i Luo, Z. (2017). Pyrolysis of Biomass. Obtingut de books.google.co.ve
- Berlin, AA (2005). Chemical Physics of Pyrolysis, Combustion, and Oxidation. Recuperat de books.google.co.ve
- Moldoveanu, SC (2009). Pyrolysis of Organic Molecules: Applications to Health and Environmental Issues. Obtingut de google.co.ve